第1章 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 纳米材料的尺寸效应 2
1.3 热整流效应 5
1.4 热隐形效应 8
1.5 界面增强导热 9
1.6 本书研究的主要内容 10
第2章 石墨烯纳米带的声子性质和热物性 13
2.1 石墨烯热学性质的研究 13
2.1.1 势能模型 13
2.1.2 晶格动力学分析 14
2.1.3 简正模式分解法 16
2.1.4 弛豫时间 17
2.1.5 声子导热贡献 20
2.2 边界对石墨烯纳米带热物性的影响 22
2.2.1 色散关系 23
2.2.2 弛豫时间 25
2.2.3 比热容 27
2.2.4 热导率 28
2.3 边界对石墨烯纳米带热流分布的影响 33
2.3.1 热流的计算方法 33
2.3.2 石墨烯纳米带的热流分布 36
2.3.3 石墨烯纳米带的声子气黏性 38
2.4 本章小结 43
第3章 PA/Si纳米界面的热整流效应 45
3.1 实验研究 45
3.1.1 实验方法和原理 45
3.1.2 数据处理和不确定度分析 47
3.1.3 单点接触的交叉纳米线样品测量 51
3.1.4 多点接触的交叉纳米线样品测量 55
3.2 PA/Si纳米线界面热整流效应的分子动力学研究 56
3.2.1 模型建立 56
3.2.2 模拟细节和结果 60
3.2.3 PA/Si体材料的热整流效应模拟 63
3.2.4 PA/Si纳米线界面热整流机理 65
3.3 本章小结 68
第4章 基于氢化石墨烯的纳米尺度热隐形 69
4.1 氢化石墨烯的热物性的研究 69
4.1.1 模拟方法 69
4.1.2 均匀分布方式的影响 70
4.1.3 竖直和水平带状分布方式的影响 73
4.2 氢化石墨烯的热隐形现象数值模拟 77
4.2.1 几种不同的热隐形效果对比 78
4.2.2 氢化浓度、斗篷厚度和氢分布方式的影响 81
4.2.3 热隐形效果强化 84
4.2.4 热隐形现象的机理分析 84
4.3 热汇聚 87
4.3.1 叶片厚度的影响 88
4.3.2 叶片长度的影响 88
4.3.3 叶片数量的影响 89
4.4 本章小结 92
第5章 固/液界面导热增强的分子动力学模拟 95
5.1 Ar/Au界面导热增强分析 95
5.1.1 模拟方法 95
5.1.2 能量分布情况 97
5.1.3 原子数密度和声子态密度 99
5.1.4 热导率 101
5.2 界面势能参数对导热增强的影响 103
5.2.1 数密度分布 104
5.2.2 热流自相关函数 104
5.2.3 声子态密度 105
5.2.4 热导率 106
5.3 本章小结 108
第6章 结论 109
参考文献 111
在学期间发表的学术论文与获得的奖励 123
致谢 125